本发明属于三工位开关智能操控装置技术领域，具体涉及一种三工位开关的电机控制系统。
背景技术
三工位开关广泛应用于充气柜等开关柜中，对三工位开关的操作可以采用手摇的方式，但是效率低下。为提高三工位开关的操作效率，申请公布号为cn107170594a的中国专利提出了“一种三工位开关操作机构的电机控制电路”，控制电机正转或反转的支路上均设有相应继电器的触点开关，通过电机控制电路控制电机的正转或反转，实现三工位开关的分合闸操作。
目前，充气柜的三工位开关在正常工作时，可能会有大电流流过，由于三工位开关不具备大电流分断能力，若三工位开关的电机控制电路误动作，即误分三工位开关，将会导致严重的事故；若三工位开关的电机控制电路误合三工位开关，将导致高压线路非正常情况下带电，也会存在很大的安全隐患。
技术实现要素：
本发明的目的是提供一种三工位开关的电机控制系统，用于解决现有电机控制电路误分或误合三工位开关的问题。
为解决上述技术问题，本发明提出一种三工位开关的电机控制系统，包括电机控制电路、电机供电回路和控制器，以及连接控制器的继电器位置检测模块，其中，继电器位置检测模块用于检测电机控制电路中继电器触点开关的分合位置，控制器用于根据继电器位置检测模块反馈的电机控制电路中继电器的触点开关分合位置情况进行判断，当电机控制电路中继电器的触点开关分合位置不满足设定要求时，控制切断所述电机供电回路。
本发明为了及时检测出电机控制电路继电器的误动情况，在电机控制电路中的继电器按照控制器进行相应动作后，通过继电器位置检测模块实时检测电机控制电路中继电器的触点开关分合位置情况，当电机控制电路中继电器触点开关的分合位置不满足设定要求时，控制切断电机供电回路。本发明能够根据继电器位置检测模块的反馈信息实时判断出电机控制电路中各继电器触电开关的状态，并及时进行判断和切断电机供电回路，有效防止电机控制电路误分或误合三工位开关的问题。
为了防止电机在正常工作时电机的供电回路中产生过电流，进一步，还包括连接控制器的电流检测模块，电流检测模块用于检测电机供电回路中的电流，所述控制器用于判断电机供电回路中的电流不在电机的工作电流范围内时，控制切断所述电机供电回路。
为了防止在三工位开关不动作时电机的供电回路中产生电流，进一步，所述控制器还用于判断在不需要电机工作时若电机供电回路中的电流大于设定值，控制切断所述电机供电回路。
为了对电机控制电路中的继电器进行驱动，进一步，还包括连接控制器的继电器驱动模块，用于驱动电机控制电路中的继电器。
为了方便用户向控制器输入分合闸控制指令，进一步，还包括连接控制器的人机交互模块，用于向控制器发出开关操动机构的分闸或合闸信号。
为了及时通知工作人员电机供电回路的情况，进一步，还包括连接控制器的报警装置，用于在所述控制器控制切断电机供电回路时发出报警。
为了对该报警装置的报警信号进行显示，进一步，还包括连接控制器的显示器，用于显示所述报警装置发出的报警信号。
作为对继电器位置检测模块的进一步限定，继电器位置检测模块包括光耦合器，光耦合器的输入端用于连接继电器的触点开关，光耦合器的输出端连接所述控制器。
作为对电流检测模块的进一步限定，所述电流检测模块包括用于对信号进行隔离的隔离变压器，和用于对信号进行放大的运算放大电路，隔离变压器的输入端串设在所述电机供电回路中，隔离变压器的输出端连接运算放大电路的输入端，运算放大电路的输出端连接所述控制器。
作为对运算放大器的进一步限定，所述运算放大电路包括运算放大器、第一电阻、第二电阻、第三电阻，隔离变压器的输出端中一端通过第一电阻连接运算放大器的同相输入端，另一端通过第二电阻连接运算放大器的反相输入端，所述另一端依次通过第二电阻和第三电阻连接运算放大器的输出端。
进一步，所述隔离变压器的输出端并联有第四电阻。
作为对人机交互模块的进一步限定，所述人机交互模块为触摸屏或按钮。
附图说明
图1是一种三工位开关的电机控制系统示意图；
图2是电机控制系统中的电流检测模块示意图；
图3是电机控制系统中的继电器驱动模块示意图；
图4是电机控制系统中的继电器位置检测模块示意图；
图5是电机控制系统中的控制器示意图；
图6是另一种三工位开关的电机控制系统示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步的说明。
实施例一：
本发明提出以下三工位开关操动机构的电机控制系统：
如图1所示，包括电机控制电路、电机供电回路和控制器，以及连接控制器的继电器驱动模块、继电器位置检测模块和人机交互模块，其中，继电器驱动模块用于驱动电机控制电路中的继电器，继电器位置检测模块用于检测电机控制电路中继电器触点开关的分合位置，人机交互模块用于向控制器发出三工位开关的分闸或合闸信号，控制器人机交互模块发送的分合闸信号控制继电器驱动模块驱动电机控制电路中的继电器，继电器位置检测模块检测继电器触点开关的分合位置，控制器根据继电器位置检测模块反馈的电机控制电路中继电器的触点开关分合位置情况进行判断，当继电器驱动模块动作后电机控制电路中继电器触点开关的分合位置不满足设定要求时，控制切断电机供电回路。
本发明能够根据继电器位置检测模块的反馈信息实时判断出电机控制电路中各继电器触电开关的状态，并及时进行判断和切断电机供电回路，有效防止电机控制电路误分或误合三工位开关的问题。
为了防止电机在正常工作时电机的供电回路中产生过电流，进一步，电机控制系统还包括连接控制器的电流检测模块，电流检测模块用于检测电机供电回路中的电流，控制器用于判断电机供电回路中的电流不在电机的工作电流范围内时，控制切断电机供电回路。
为了防止在三工位开关不动作时电机的供电回路中产生电流，进一步，控制器还用于判断在不需要电机工作时若电机供电回路中的电流大于设定值，控制切断电机供电回路。
为了及时通知工作人员电机供电回路的情况，进一步，电机控制系统还包括连接控制器的报警装置，用于在控制器控制切断电机供电回路时发出报警。为了对该报警装置的报警信号进行显示，进一步，电机控制系统还包括连接控制器的显示器，用于显示报警装置发出的报警信号。
作为对继电器位置检测模块的进一步限定，继电器位置检测模块包括光耦合器，光耦合器的输入端用于连接继电器的触点开关，光耦合器的输出端连接控制器。
作为对电流检测模块的进一步限定，如图2所示，电流检测模块包括用于对信号进行隔离的隔离变压器ta，和用于对信号进行放大的运算放大电路，隔离变压器的输入端(1,2)串设在电机供电回路中，隔离变压器的输出端(3,4)连接运算放大电路的输入端，运算放大电路的输出端连接控制器。
如图2所示，运算放大电路包括运算放大器tl2902、第一电阻r8、第二电阻r9、第三电阻r10，隔离变压器的输出端中一端通过第一电阻r8连接运算放大器tl2902的同相输入端(+)，另一端通过第二电阻r9连接运算放大器tl2902的反相输入端(-)，该另一端依次通过第二电阻r9和第三电阻r10连接运算放大器tl2902的输出端vi，运算放大器tl2902的输出端vi连接控制器。进一步，隔离变压器ta的输出端并联有第四电阻r4。
作为对人机交互模块的进一步限定，人机交互模块为触摸屏或按钮，即用户通过触摸屏或按钮向控制器输入分合闸指令。
实施例二：
如图6所示，本发明还提出一种三工位开关操动机构的电机控制系统，包括电机控制电路，电机控制电路分别连接有电机供电回路和arm控制芯片电路，arm控制芯片电路分别连接继电器驱动电路、继电器位置检测电路、电机电流检测电路、按键电路、led显示电路和喇叭。其中，arm控制芯片电路主要负责检测按键电路中的按键是否按下，并根据按键的动作情况执行控制继电器驱动模块的相关指令；还用于检测电机供电回路中电机的工作电流，发出继电器控制指令。
继电器驱动电路主要负责驱动电机控制电路中的继电器进行合分操作；继电器位置检测电路主要负责通过检测电机控制电路中继电器触点开关的通断，从而确定继电器触电开关的合分位置；电机电流检测电路负责检测电机供电回路中流过的电流，从而确定电机的工作情况。
arm控制芯片电路的工作控制原理为：根据按键电路反馈的用户指令控制三工位开关，并对三工位开关的执行效果进行检测，当判定为操作失灵时及时停止动作，并进行报警。
具体的，当三工位开关不动作时，实时监测电机控制电路中电机的工作电流，若检测到的电流不为零，则报警并跳开电机供电回路中设置的总继电器，该继电器采用磁保持型继电器。在跳开该继电器后、arm控制芯片电路复位前，总继电器无法吸合，控制三工位开关的电机控制电路中的电机由于失去电源无法继续运转，从而保证电机不动作。
在arm控制芯片电路接收到按键电路的动作指令后，驱动电机控制电路中电机运转时，电机控制电路中继电器的触点开关将吸合，通过继电器位置检测电路检测触点开关的吸合情况。一般的，控制电机正反转需要四个继电器，当电机正转/反转时，其中两个继电器吸合，另外两个继电器断开。带失灵保护的三工位开关控制器在发出电机运行指令后，实时监测控制电机正反转的四个继电器的分合情况，若四个继电器的分合情况不符合预期的要求，则判定arm控制芯片电路工作失灵；并同时监测电机供电回路的电流大小，若电流实际监测值偏离电机正常工作的电流值范围，同样判定arm控制芯片电路工作失灵，当判断arm控制芯片电路失灵时，立即切断电机的供电电源，即切断电机供电回路；并通过led显示电路和喇叭发出报警信号。
如图3所示的继电器驱动电路，采用ti的uln2003芯片，驱动的继电器采用欧姆龙的g2r-2继电器，用于实现三工位开关电机的正反转控制。
如图4所示的继电器位置检测电路，用于检测三工位开关电机控制继电器是否正确的吸合或关断，通过触点开关的导通与断开进行检测。图4中，继电器7脚不接线，5脚接5v电源，6脚经过电阻r3后接光耦o1的1脚。继电器触点开关(5,6,7)构成了一开一闭形式的开关，当继电器线圈(1,8)得电时，继电器吸合，触点开关(5,6,7)从(6,7)连通，变成(5,6)连通。因此，检测触点开关(5,6,7)中触点(5,6)是否连通就可以判断继电器是否正常工作。当继电器触点(5,6)连通时，5v电源通过电阻r3后驱动光耦o1的发光二极管，光耦o1次级导通，+3v3(即+3.3v的电源)通过光耦输出给arm控制芯片电路，arm控制芯片电路检测realy_detect信号是否为3.3v高电平可以判断继电器的工作情况，进而确定该继电器在电机控制电路中的触点开关分合位置情况进行判断，当电机控制电路中继电器的触点开关分合位置不满足设定要求时，控制切断电机供电回路。
如图5所示的arm控制芯片电路，芯片选用st公司的stm32f103，stm32f103是cortex-m3内核的arm芯片，具有丰富外设接口，非常适合在测控系统中使用。
电机电流检测电路如图2所示，用于检测电机在工作或不工作时，电机线圈中流过的电流。若电机工作，则检测并判断电机电流大小是否在正常工作的范围内，判定电机是正常工作或者出现堵转等故障；若电机不工作，则通过检测电机线圈中的电流判断电机是否出现偶然的意外转动，若检测到未发出电机动作指令(正转指令或反转指令)而电机线圈出现电流则判定电机意外转动，立即跳开电机供电回路中的总继电器，并通过led显示电路和喇叭报警信号。
以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的权利要求范围之内。